探究不同物质导电性能实验的创新

在初中物理教学中，实验教学尤为重要，实验教学是否成功，关系到整堂课的成败与否，但传统的实验仪器，已经很陈旧，不能很好地服务于教学，因此，作为一名物理教师，就应该改进并创新传统实验装置，使实验仪器更加高端，实验展示更加直观，便于学生观察，以此为契机，自制出一件又一件高大上的实验装置服务于教学。

北师大版九年级物理第十章第六节《不同物质导电性能》一节中，有探究不同物质导电性能的实验，传统的实验，实验物质较少，且导电性能和绝缘性能的排序不能得出，直接讲授给学生，学生很难信服，存有疑虑。因此，通过设计实验、探究实验使学生在探究过程中体验学习科学的乐趣。实验完成后，引导学生进行分类和归纳，在实验设计和实验过程中，逐渐渗透由实验得出规律的科学方法。

一、实验装置自制介绍

1.自制材料

柜体板、电池组、电流强弱指示灯、蜂鸣器、灵敏电流表、开关、接线夹、石英管、实验物质(18种)、灯芯、灯泡、导线。

2.自制方法

装置原理图如图1所示。

图1

装置外观图如图2所示。

图2

二、教学环节

根据初中物理新课标要求及学生发展需要，为实验设计如下实验过程。

1.设问猜想

生活中哪些物质容易导电？哪些物质不容易导电？人体能不能导电？

给出一些常见物质，让学生猜想哪些物质容易导电？哪些物质不容易导电？

2.实验探究

(1)引入实验

以“微笑的脸”引入实验，激发学生的求知欲和学习兴趣。并知道人体是可以导电的(如图3所示)。

图3

(2)进行实验

出示探究不同物质导电性能演示仪，介绍其原理和使用方法，把面板上的18种物质依次接入电路，记录电流表示数、蜂鸣器响度、指示灯发光数目，填入实验表格中(如图4、表1所示)。

图4

表1

灵敏电流表示数越大、蜂鸣器声音响度越大、强弱指示灯发光个数越多，说明物质导电性能越强，反之，则越弱，通过实验数据分析，得出图表，分析图表可知，从左向右导电性能逐渐增强，从右向左绝缘性能逐渐增强。然后讲授导体、绝缘体、半导体的概念，知道人体是导体，借此提高学生安全用电意识。

3.拓展延伸

第一，导体与绝缘体转化实验。提出问题，进行实验，常温下，玻璃是绝缘体，灯泡不发光，加热到红炽状态，玻璃变成导体，灯泡发光，观察现象(如图5所示)，分析总结，得出结论：导体和绝缘体没有明显界限，在一定条件下可互相转化。

第二，导体电阻受温度影响实验。讲授实验原理及电路图，进行实验，加热钨丝，随着温度升高，电流逐渐变小(如图6所示)，观察现象，分析总结，得出结论：灯丝电阻随温度的变化而变化。

图5

图6

三、实验装置创新点

实验创新点一：多个实验整合，三项实验合为一个装置，本实验装置可完成探究不同物质导电性能实验、导体绝缘体转化实验、导体电阻与温度的关系实验。

实验创新点二：过程平面展示化，实验过程平面展示，便于学生观察。

实验创新点三：实验物质多样化，实验物质由课本上的5种变为了19种，还可根据实际情况增加。

实验创新点四：现象展示多元化，实验想象通过声、光、数据三维展示，便于分析得出结论。

四、实验反思

(1)此装置制作工序繁杂，花费较高，只能制作用来演示，分组实验由于经费限制不能顺利开展。

(2)实验物质横截面积不相等，不符合控制变量法的实验要求。

(3)电流强弱指示灯是由声音强弱控制的，故受外界声音干扰较严重，有待进一步改进优化。

五、结语

作为一名初中物理教师，应该鼓励和指导学生从物理实验出发，创新设计，优化改良，努力提高学生的动手能力和科技创新能力。